DE2143816C3 - Process for the production of human urokinase - Google Patents
Process for the production of human urokinaseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von menschlicher Urokinase aus Urokinase enthaltenden Flüssigkeiten durch Bindung der Urokinase an ein Adsorbens und durch Elution der Urokinase von dem Adsorbens.The present invention relates to a method for obtaining human urokinase from urokinase containing liquids by binding the urokinase to an adsorbent and by eluting the Urokinase from the adsorbent.
Urokinase ist bekanntlich ein Enzym, das in kleinen Mengen in menschlichem Harn vorkommt und sich als wirksam zur Behandlung verschiedener Formen von Thrombosen erwiesen hat, da es, wenn es intravenös injiziert wird, pathologisch gebildetes Fibrin oder fibrinöse Koagulationen, die die Blutgefäße verstopfen, lösen kann.Urokinase is known to be an enzyme that occurs in small amounts in human urine and Has been shown to be effective in treating various forms of thrombosis since it, if it Injected intravenously, pathologically formed fibrin or fibrinous coagulation affecting the blood vessels clog, can loosen.
Zur Gewinnung von Urokinase aus menschlichem Harn nach dem Verfahren der eingangs genannten Art sind verschiedene absorbierende Materialien bekannt, wie beispielsweise Schwermetalle, Bariumsulfat, Kieselsäure und deren Salze und verschiedene Ionenaustauscher. So ist die Verwendung von Bariumsulfat aus J. Lab. & CHn. Med. 44, S. 944 (1954) und der japanischen Patentpublikation Sho 44-8064 (1969) bekannt. Die Verwendung von Silicagel ist aus Biochim. Biophys. Acta, 24, S. 278 (1957), der britischen Patentschrift 802 326 und der japanischen Patentpublikation Sho 34-547 (1959) bekannt. Die Verwendung von Cellulosephosphat ist aus Vox Sang., 7, S. 739 (1962) und der japanischen PatentpubliUation Sho 42-8911 bekamt.For the extraction of urokinase from human urine by the method of the aforementioned Various absorbent materials are known, such as heavy metals, barium sulfate, Silicic acid and its salts and various ion exchangers. So is the use of barium sulfate from J. Lab. & CHn. Med. 44, p. 944 (1954) and Japanese Patent Publication Sho 44-8064 (1969) known. The use of silica gel is from Biochim. Biophys. Acta, 24, p. 278 (1957), der British Patent 802,326 and Japanese Patent Publication Sho 34-547 (1959). the Use of cellulose phosphate is from Vox Sang., 7, p. 739 (1962) and the Japanese patent publication Sho 42-8911.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das wirksamer als die bisherigen ist. Es wurde nun ein Verfahren gefunden, das wirksamer als alle bekannten Verfahren und einfach durchzuführen ist und sich zur Gewinnung von gereinigter Urokinase in industriellem Maßstab eignet.The object of the present invention is to provide a method that is more effective than previous ones is. A method has now been found which is more effective than all known methods and simple is to be carried out and is suitable for the production of purified urokinase on an industrial scale.
Das Verfahren der eingangs genannten Art ist nun erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem pH-Wert der Flüssigkeit zwischen 4,8 bis 7,5, vorzugsweise zwischen 5,5 bis 6,5, als Adsorbens ein synchronisches Acrylnitrilfaserm enthaltendes Material einsetzt.The method of the type mentioned at the outset is now, according to the invention, characterized in that at a pH of the liquid between 4.8 to 7.5, preferably between 5.5 to 6.5, as an adsorbent a synchronous acrylonitrile fiber containing material is used.
In vorteilhafter Weise kann die Elution der adsorbierten Urokinase mit einer alkalischen Lösung vorgenommen werden.Advantageously, the elution of the adsorbed Urokinase can be done with an alkaline solution.
Dem erfindungsgemäß verwendeten Adsorbens 6; sind aber auch Acrylnitrilfasern und Stoffe aus diesen Fasern äquivalent. Acrylnitritrilfasern oder Stoffe daraus sind ebenfalls im Handel erhältlich.The adsorbent 6 used according to the invention; but acrylonitrile fibers and fabrics made from these fibers are also equivalent. Acrylonitrite ril fibers or fabrics these are also commercially available.
Das erfindungsgemäß zu verwendende synthetische Acrylnitrilfasern enthaltende Material ist so billig und so leicht zugänglich, daß es nach dem Gebrauch weggeworfen werden kann, und es erfordert keine Vorbehandlung vor der Verwendung. Wenn es jedoch erwünscht ist, kleine Flecken von der Faser zu entfernen, so kann dieser Zweck einfach durch vorhergehendes Eintauchen der Faser in Wasser und Bewegen in diesem erreicht werden. Wenn Luftblasen, die zwischen den Fasern eingeschlossen sind, vor dem Inkontaktbringen der Fasern mit dem Harn entfernt werden sollen, so kann dies mit einer ähnlichen Behandlung erreicht werden.The material containing synthetic acrylonitrile fibers to be used in the present invention is so cheap and so easily accessible that it can be thrown away after use and does not require any Pre-treatment before use. If, however, it is desired to remove small spots from the fiber remove, this can be done simply by immersing the fiber in water beforehand Moving in this can be achieved. When air bubbles trapped between the fibers should be removed before the fibers are brought into contact with the urine, this can be done with a similar one Treatment can be achieved.
Da die Fn^ern in kleinen Mengen ausreichend wirksam sind und die an diesen Fasern adsorbierte Urokinase leicht abgetrennt werden kanr, ist das erfindungsgemäße Verfahren wirtschaftlich jedem der bekannten Verfahren überlegen.Since the feet are sufficient in small quantities are effective and the urokinase adsorbed on these fibers can be easily separated, is that of the present invention Process economically superior to any of the known processes.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß der Arbeitsaufwand für das Sammeln von Harn herabgesetzt wird oder wegfallen kann.Another advantage of the method according to the invention is that the workload for the Urine collection is decreased or may be eliminated.
So kann insbesondere die große Arbeit, die zum Sammeln von Harn erforderlich ist, durch das einfache Sammeln kleiner leichter Acrylnitrilfasern, die in den Urinalen liegen oder einen Teil der Abflußleitung, die mit dem Boden des Urinals verbunden ist, füllen, ersetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich somit außerordentlich gut für die industrielle Extraktion von Urokinase.So in particular, the great job required to collect urine can be done by the simple Collecting small, lightweight acrylonitrile fibers that lie in the urinals or part of the drainage line, which is connected to the bottom of the urinal, fill, be replaced. The inventive The process is therefore extremely well suited for the industrial extraction of urokinase.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen das folgende: Menschlicher Harn wird in Kontakt mit synthetischer Acrylnitrilfasern gebracht, um Urokinase aus dem Harn an den Fasern zu adsorbieren, die herausgenommen werden, um zur Entfernung des restlichen Harns mit Wasser gewaschen zu werden. Die Elution erfolgt dann unter Verwendung einer alkalischen Lösung. Da die Harnzusammensetzung durch die Aufnahme von Nahrung oder Wasser, die Bewegung, die Zeit oder klimatische Einflüsse stark beeinflußt wird, ist es schwierig, einen normalen pH-Wert für den Harn festzulegen, doch kann angenommen werden, daß dieser im allgemeinen zwischen 4,8 und 7,5 liegt (Hidenobu Majima, »Physiology«, Bunkodo, 1968). In diesem pH-Bereich von 4,8 bis 7,5 kann Urokinase an synthetische Acrylnitrilfasern adsorbiert werden, doch ist für höhere Ausbeuten ein pH-Bereich von 5,5 bis 6,5 zu bevorzugen. Wenn beispielsweise zur Elution der adsorbierten Urokinase eine wäßrige 4°/oige Ammoniaklösung verwendet wird, so wird eine Elutionsrate von 940O erreicht.The method of the present invention is essentially as follows: Human urine is brought into contact with synthetic acrylonitrile fibers to adsorb urokinase from the urine on the fibers, which are taken out to be washed with water to remove the remaining urine. Elution is then carried out using an alkaline solution. Since the urine composition is strongly influenced by the ingestion of food or water, exercise, time or climatic influences, it is difficult to establish a normal pH value for the urine, but it can be assumed that this is generally between 4.8 and 7.5 lies (Hidenobu Majima, Physiology, Bunkodo, 1968). In this pH range of 4.8 to 7.5, urokinase can be adsorbed onto synthetic acrylonitrile fibers, but a pH range of 5.5 to 6.5 is preferred for higher yields. For example, if elution of the adsorbed urokinase an aqueous 4 ° / o ammonia solution is used as a elution of 94 0 O is achieved.
Der Kontakt des Harns mit den synthetischen Acrylnitrilfasern wird wirksamer gemacht, indem das obige Verfahren nach Behandlung des Harns bei Zimmertemperatur durch Einstellung seines pH-Wertes auf 7,5 bis 9,5 oder vorzugsweise auf 8,5 und somit Entfernung der gebildeten Sedimente durchgeführt wird.The contact of the urine with the acrylonitrile synthetic fibers is made more effective by the the above method after treating the urine at room temperature by adjusting its pH carried out to 7.5 to 9.5 or preferably to 8.5 and thus removal of the sediments formed will.
Die erhaltene Urokinase enthaltende Lösung wird dann zu einem für medizinische Zwecke geeigneten Präparat konzentriert oder gereinigt. Es ist bekannt, daß zur Konzentrierung die folgenden Methoden zur Verfügung stehen: Aussalzen mittels Ammoniumsulfat, Sedimentation mittels eines organischen Lösungsmittels, Verwendung eines Ultrafilters. Zur Reinigung können verschiedene Ionenaustauscher verwendet werden, doch wird eine Urokinase hoher ReinheitThe resulting urokinase-containing solution then becomes one suitable for medical use Concentrated or purified preparation. It is known that the following methods can be used for concentration The following are available: salting out using ammonium sulfate, sedimentation using an organic solvent, Use of an ultrafilter. Various ion exchangers can be used for cleaning but becomes a high-purity urokinase
durch einen weiteren Kontakt mit synthetischen Acrylnitrilfasern erhalten.obtained through further contact with synthetic acrylonitrile fibers.
Im folgenden soll die selektive Adsorption von Urokinase an synthetische Acrylnitrilfasern im einzelnen gezeigt werden. Die nachfolgende Tabelle I zeigt die Ausbeuten an Urokinase aus verschiedenen Fasern, die durch Inkontaktbringen von 2 g Fasern mit 3 I Harn mit einem pH-Wert von 6,0 erhalten wurden. Die Fasern wurden mit Wasser gewaschen, und die Urokinase wurde dann unter Verwendung einer wäßrigen 4°/oigen Ammoniaklösung eluiert.The following describes the selective adsorption of urokinase on synthetic acrylonitrile fibers in detail to be shown. The following Table I shows the yields of urokinase from various Fibers obtained by contacting 2 g of fibers with 3 liters of urine with a pH of 6.0 became. The fibers were washed with water and the urokinase was then used an aqueous 4% ammonia solution eluted.
(0O)yield
( 0 O)
Die Tabelle I zeigt die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens bezüglich der Ausbeute an Urokinase.Table I shows the superiority of the process according to the invention in terms of yield of urokinase.
Die folgende Tabelle II zei6t einen Vergleich zwischen üblichen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Verfahren.The following Table II zei 6 t a comparison between conventional processes and the inventive method.
Vergleich zwischen üblichen Verfahren und dem erfindungsgemäßen VerfahrenComparison between conventional methods and the method according to the invention
AktivitätSpecific:
activity
Aus Tabelle II ist klar ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine höhere Ausbeute an Urokinase als die üblichen Verfahren ergibt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die bisher bekannten sogenannten Adsorbentien nicht nur Urokinase sondern auch große Mengen von Verunreinigungen adsorbieren, so daß die Reinheit des Elutionsproduktes gering ist, und die Bedeutung dieser Adsorbentien lediglich in dem Herausholen der Urokinase aus dem Harn zu sehen ist.From Table II it can be clearly seen that the process according to the invention has a higher yield Gives urokinase than the usual method. It should be noted, however, that the previously known so-called adsorbents not only urokinase but also large amounts of impurities adsorb, so that the purity of the elution product is low, and the importance of these adsorbents can only be seen in the extraction of urokinase from the urine.
Aus den Tabellen I und II ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren ein ausgezeichnetes Verfahren ist, das sich nicht nur durch die Möglichkeit der Gewinnung in hohen Ausbeuten, sondern auch durch eine hohe Selektive bezüglich der Urokinaseadsorption auszeichnet.From Tables I and II it can be seen that the process according to the invention is an excellent one The process is distinguished not only by the possibility of obtaining it in high yields, but also characterized by a high level of selective urokinase adsorption.
Die Urokinaseeinheiten wurden durch die Fibrinplattenmethode nach Pioug und Mitarb. (J. Ploug, Biochem. Biophys. Acta, Bd. 24, S. 278 [1957] bestimmt. The urokinase units were obtained by the fibrin plate method after Pioug and co-workers. (J. Ploug, Biochem. Biophys. Acta, Vol. 24, p. 278 [1957].
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to further illustrate the invention.
ίο Ein gesammeltes großes Volumen von frischem Harn von vielen gesunden Personen wurde unter Rühren unter Verwendung einer 10", «igen Natriumhydroxydlösung auf pH 8,5 eingestellt. Das erhaltene Sediment wurde abfiltriert oder durch Abzentrifugieren entfernt. Dann wurde unter kräftigem Rühren 6n-SaIzsäure allmählich zur Einstellung auf pH 5,5 zugegeben. Unmittelbar anschließend wurden in einer Menge von 70 g 100 1 Harn unter kräftigem Rühren synthetische Acrylnitrilfasern eingebracht.ίο A collected large volume of fresh The urine of many healthy persons was extracted with stirring using a 10% sodium hydroxide solution adjusted to pH 8.5. The sediment obtained was filtered off or by centrifugation removed. Then, with vigorous stirring, 6N hydrochloric acid was gradually added to adjust to pH 5.5 added. Immediately afterwards, 100 liters of urine in an amount of 70 g were vigorously Stirring synthetic acrylonitrile fibers introduced.
Diese Fasern, die so in Kontakt mit dem Harn gebracht wurden, wurden in einen großen Trichter überführt un.d mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser farblos und klar war. Dann wurde das Waschwasser durch Abpressen entfernt. Anschließend wurde die an den Fasern adsorbierte Urokinase unter Verwendung von 2 1 einer wäßrigen 4°/oigen Ammoniaklösung durch Elution abgetrennt. Ammoniumsulfat wurde zu dem Eluat unter Rühren bis zu einer Sättigung von 60% zugegeben. Nach Fortsetzung des Rührens für eine weitere Stunde wurde der Niederschlag durch 30minütiges Abzentrifugieren bH 20 000 g abgetrennt, in 500 ml Wasser gelöst und dann über Nacht einer r ialyse unter Verwendung der 100 fachen Menge Wasser unterzogen. Die so erhaltene Lösung enthielt etwa 85" η der Uiokinase in dem ursprünglichen Harn. Ihre spezifische Aktivität betrug etwa 24 000 E mg.These fibers, thus brought into contact with the urine, were transferred to a large funnel and washed with water until the wash water was colorless and clear. Then the washing water was removed by squeezing. The urokinase adsorbed on the fibers was then separated off by elution using 2 liters of an aqueous 4% ammonia solution. Ammonium sulfate was added to the eluate with stirring up to 60% saturation. After continuing the stirring for a further hour, the precipitate by centrifuging for 30 minutes was separated bH 20,000 g, dissolved in 500 ml of water and then subjected to an overnight r ialyse using the 100-fold amount of water. The solution thus obtained contained about 85 "η of the uiokinase in the original urine. Its specific activity was about 24,000 U mg.
Unter kräftigem Rühren wurde 6n-Salzsäure allmählich zu einer rohen Urokinaselösung, die wie im Beispiel I erhalten war, zur Einstellung auf pH 5,5 zugegeben. Unmittelbar danach wurden synthetische Acrylnitrilfasern in die rohe Urokinaselösung in einer Menge von 100 g/l Lösung eingebracht, und es wurde kräftig gerührt. Die anschließende Behandlung war die gleiche wie im Beispiel 1, und die Elution wurde unter Verwendung von I 1 einer wäßrigen 4°/oigen Ammoniaklösung durchgeführt. Anschließend wurde wie im Beispiel 1 aufgearbeitet.With vigorous stirring, 6N hydrochloric acid gradually turned into a crude urokinase solution which, as in Example I was obtained, added to adjust to pH 5.5. Immediately afterwards were synthetic Acrylonitrile fibers are incorporated into the crude urokinase solution in an amount of 100 g / l solution, and it was stirred vigorously. The subsequent treatment was the same as in Example 1 and the elution was carried out using I 1 of an aqueous 4% ammonia solution. Subsequently was worked up as in Example 1.
Die schließlich erhaltene Lösung enthielt etwa 80% der Urokinase in der rohen Urokinaselösung. Ihre spezifische Aktivität betrug über 13 000 E/mg.The solution finally obtained contained about 80% of the urokinase in the crude urokinase solution. Their specific activity was over 13,000 U / mg.
100 g Kaolin wurden zu 100 1 frischem Harn, aus dem das Sediment durch Filtrieren abgetrennt worden war, zugegeben, und das Gemisch wurde dann gründlich gerührt. Das Kaolin wurde durch Abzentrifugieren gewonnen und gewaschen, bis die Waschflüssigkeit farblos und klar war. Anschließend wurde die an dem Kaolin absorbierte Urokinase durch EIution unter Verwendung von 31 einer wäßrigen 4% igen Ammoniaklösung abgetrennt und dann über Nacht einer Dialyse unterzogen. Die so erhaltene rohe Urokinaselösung wurde mit Gn-Salzsüuie auf100 g of kaolin were added to 100 l of fresh urine, from which the sediment was separated off by filtration was added and the mixture was then thoroughly stirred. The kaolin was removed by centrifugation recovered and washed until the wash liquid was colorless and clear. Subsequently was the urokinase absorbed on the kaolin by elution using 31 an aqueous Separated 4% ammonia solution and then subjected to dialysis overnight. The thus obtained crude urokinase solution was made up with gn salt
pH 5.5 eingestellt. 45 g Textilstückc aus synthetischen Acrylnitrilfasern wurden dann unter gutem Rühren zugegeben. Anschließend wurde die gleiche Arbeitsweise wie im Beispiel I durchgeführt. Die EIution wurde unter Verwendung von 1 1 einer wäßrigen 4"'»iaen Ammoniaklösung vorgenommen. Die anschließende Behandlung war die gleiche wie im Beispiel 1.pH adjusted to 5.5. 45 g of synthetic textile Acrylonitrile fibers were then added with good stirring. Subsequently it became the same Procedure carried out as in Example I. Elution was carried out using 1 liter of an aqueous 4 "" iaen ammonia solution made. The subsequent Treatment was the same as in Example 1.
Die so erhaltene Lösung enthielt etwa 75" ο der Urokinase in der rohen Lösung oder etwa 40"/o der Urokinase in dem ursprünglichen Harn, wobei ihre spezifische Aktivität über 10 000 E/mg betrug.The resulting solution contained about 75 "o of the urokinase in the crude solution, or about 40" o Urokinase in the original urine, its specific activity being over 10,000 U / mg.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |